‘壹’ android开发之路-多线程
多线程作为Android开发中相对而言较为高阶的知识,其中用到相关的知识点是非常的多,所以在我们需要进行设计或者写多线程的代码就必须要进行相对谨慎的处理,这样就由必要对其要有着比较系统化的认知
我们一般将Android应用分成为两种:主线程和工作线程;主线程主要是用来进行初始化UI,而工作线程主要是进行耗时操作,例如读取数据库,网络连接等
Android系统是以进程为单位来对应用程序资源进行限制,这个问题的可以解释为:一个进程最多能够开几个线程?最好能开几个?但实则这个是没有上限这一说,主要是因为资源的限制
Android中关于主线程的理解:Android的主线程是UI线程,在Android中,四大组件运行在主线程中,在主线程中做耗时操作会导致程序出现卡顿甚至出现ANR异常,一个.
在一个程序中,这些独立运行的程序片断叫作“线程”(Thread),利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。多线程处理一个常见的例子就是用户界面。
线程总的来就是进程的一个实体,是CPU进行分派和调度的基本单位,拥有着比进程更小且能够独立运行的基本单位,线程本身基本上是不拥有系统资源,仅拥有一点在运行过程中必须拥有的资源,但它可与同属一个进程中的其他进程进行共享其所拥有的所有资源
线程状态有些地方将之分为5中状态,而且在java Jdk中线程被其定义为6中状态,我们可以对其进行类比
普遍定义的5中状态:新建,就绪,运行,阻塞, 死亡
Java Jdk 定义状态
线程阻塞是指在某一时刻的某一个线程在进行运行一段代码的情况下,突然另一个线程也要进行运行,但在运行过程中,那个线程执行完全运行之前,另一个线程是不可能获取到CPU的执行权,就会导致线路阻塞的出现
死锁也称之为抱死,意思就是说一个进程锁定了另外一个进程所需要的页或表是,但第二个进程同时又锁定了第一个进程所需的一页,这样就会出现死锁现象
简要介绍实现线程的三种方式:继承Thread,实现runnable,实现callable。这里有一点需要注意的是,实现callable是与线程池相关联的而callable很重要的一个特性是其带有返回值。当我们只需实现单线程时实现runnable更加利于线程程序的拓展
在线程开启之前进行调用 thread.setDaemon(true); 将thread设定成当前线程中的守护线程 使用案例
线程让步【yield方法】让当前线程释放CPU资源,让其他线程抢占
这种具体某个对象锁 wait & notify 方法与Condition 的 await以及signal方法类似; 全面这种方法的阻塞等待都可以是释放锁,而且在唤醒后,这种线程都是能够获取锁资源的,而这个门栓就跟阀门类似
‘贰’ Android线程池的使用
在Android中有主线程和子线程的区分。主线程又称为UI线程,主要是处理一些和界面相关的事情,而子线程主要是用于处理一些耗时比较大的一些任务,例如一些网络操作,IO请求等。如果在主线程中处理这些耗时的任务,则有可能会出现ANR现象(App直接卡死)。
线程池,从名字的表明含义上我们知道线程池就是包含线程的一个池子,它起到新建线程、管理线程、调度线程等作用。
既然Android中已经有了线程的概念,那么为什么需要使用线程池呢?我们从两个方面给出使用线程池的原因。
在Android中线程池就是ThreadPoolExecutor对象。我们先来看一下ThreadPoolExecutor的构造函数。
我们分别说一下当前的几个参数的含义:
第一个参数corePoolSize为 核心线程数 ,也就是说线程池中至少有这么多的线程,即使存在的这些线程没有执行任务。但是有一个例外就是,如果在线程池中设置了allowCoreThreadTimeOut为true,那么在 超时时间(keepAliveTime) 到达后核心线程也会被销毁。
第二个参数maximumPoolSize为 线程池中的最大线程数 。当活动线程数达到这个数后,后续添加的新任务会被阻塞。
第三个参数keepAliveTime为 线程的保活时间 ,就是说如果线程池中有多于核心线程数的线程,那么在线程没有任务的那一刻起开始计时,如果超过了keepAliveTime,还没有新的任务过来,则该线程就要被销毁。同时如果设置了allowCoreThreadTimeOut为true,该时间也就是上面第一条所说的 超时时间 。
第四个参数unit为 第三个参数的计时单位 ,有毫秒、秒等。
第五个参数workQueue为 线程池中的任务队列 ,该队列持有由execute方法传递过来的Runnable对象(Runnable对象就是一个任务)。这个任务队列的类型是BlockQueue类型,也就是阻塞队列,当队列的任务数为0时,取任务的操作会被阻塞;当队列的任务数满了(活动线程达到了最大线程数),添加操作就会阻塞。
第六个参数threadFactory为 线程工厂 ,当线程池需要创建一个新线程时,使用线程工厂来给线程池提供一个线程。
第七个参数handler为 拒绝策略 ,当线程池使用有界队列时(也就是第五个参数),如果队列满了,任务添加到线程池的时候的一个拒绝策略。
可以看到FixedThreadPool的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出FixedThreadPool的几个特点:
可以看到CacheThreadPool的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出CacheThreadPool的几个特点:
可以看到ScheledThreadPoolExecutor的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出ScheledThreadPoolExecutor的几个特点:
可以看到SingleThreadExecutor的构建调用了ThreadPoolExecutor的构造函数。从上面的调用中可以看出SingleThreadExecutor的几个特点:
‘叁’ Android网络操作的几种方法
第一种方式:使用HttpURLConnection进行联网操作
这个方法需要我们手动构建一个http请求包,发送到指定的服务器
get方式
设置URL
打开连接
设置请求方法为get
设置连接超时时间
设置读取超时时间
把当前的request发送到服务器端
等待服务器的响应(此处会阻塞)
获得响应码(并在响应码中做相应的操作),因为安卓子线程内不允许做UI更新的操作,所以需要转到主线程来做(通过安卓中的handler来将信息传递到主线程)
publicvoidgetPic(Viewv){
newThread(newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
try{
//首先要支出服务器的地址
URLurl=newURL("http://192.168.2.1/day10_NetworkServer/brushli.jpg");
//通过http连接
=(HttpURLConnection)url.openConnection();
//设置请求方式,并设置等待响应时间
httpurlConnection.setRequestMethod("GET");
httpurlConnection.setConnectTimeout(5000);
//把当前的request发送到服务器(安卓不允许在主线程内做耗时操作,如连接服务器)
httpurlConnection.connect();
//发送完连接后等待操作,这个是阻塞式方法,
intresponseCode=httpurlConnection.getResponseCode();
//根据得到的响应代码和response的信息作出相应的操作
if(responseCode==200){
//从服务器读取正确与否的信息
InputStreamis=httpurlConnection.getInputStream();
Filefile=newFile("/data/data/com.rgd.day10_network_3/files");
file.mkdir();
FileOutputStreamfos=newFileOutputStream(newFile("/data/data/com.rgd.day10_network_3/files/brushli.jpg"));
byte[]buffer=newbyte[1024];
intread;
while((read=is.read(buffer))!=-1){
fos.write(buffer,0,read);
}
//由于子线程不允许做UI更新操作,与要通过Handler进行和主线程的通信操作
Messagemsg=newMessage();
msg.what=1;
handler.sendMessage(msg);
fos.close();
is.close();
}
}catch(MalformedURLExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
Handlerhandler=newHandler(){
@Override
publicvoidhandleMessage(Messagemsg){
super.handleMessage(msg);
switch(msg.what){
case1:
Toast.makeText(MainActivity.this,"保存图片成功",Toast.LENGTH_LONG).show();
break;
case2:
Toast.makeText(MainActivity.this,"保存MP3成功",Toast.LENGTH_LONG).show();
break;
case3:
Toast.makeText(MainActivity.this,"保存视频成功",Toast.LENGTH_SHORT).show();
default:
break;
}
}
};
2.post方式
操作跟get差不多,除了post传递信息是通过正文传递的,而get是放在连接中的
newThread(newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
try{
//首先要支出服务器的地址
URLurl=newURL("http://192.168.106.1/day10_NetworkServer/servlet/loginInfo");
//通过http连接
=(HttpURLConnection)url.openConnection();
//设置请求方式,并设置等待响应时间
httpurlConnection.setRequestMethod("POST");
httpurlConnection.setConnectTimeout(5000);
Stringdata="username="+username+"&password="+password+"&email="+email+"&phonenumber="+phonenumber;
OutputStreamoutputStream=httpurlConnection.getOutputStream();
outputStream.write(data.getBytes());
//把当前的request发送到服务器(安卓不允许在主线程内做耗时操作,如连接服务器)
httpurlConnection.connect();
//发送完连接后等待操作,这个是阻塞式方法,
intresponseCode=httpurlConnection.getResponseCode();
//根据得到的响应代码和response的信息作出相应的操作
if(responseCode==200){
//从服务器读取正确与否的信息
InputStreamis=httpurlConnection.getInputStream();
byte[]buffer=newbyte[1024];
intread=is.read(buffer);
Stringresult=newString(buffer,0,read);
//由于子线程不允许做UI更新操作,与要通过Handler进行和主线程的通信操作
Messagemsg=newMessage();
msg.what=1;
handler.sendMessage(msg);
}else{
Messagemsg=newMessage();
msg.what=-1;
handler.sendMessage(msg);
}
}catch(MalformedURLExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
‘肆’ android访问网络状态是否可在主线程中执行
是的,android2.2版本以下是可以在主线程中执行网络访问的,2.2以上就得重起一个线程了。
‘伍’ Android进程间和线程间通信方式
进程:是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程:是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一些在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
区别:
(1)、一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程;
(2)、线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高;
(3)、进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉。
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一、Android进程间通信方式
1.Bundle
由于Activity,Service,Receiver都是可以通过Intent来携带Bundle传输数据的,所以我们可以在一个进程中通过Intent将携带数据的Bundle发送到另一个进程的组件。
缺点:无法传输Bundle不支持的数据类型。
2.ContentProvider
ContentProvider是Android四大组件之一,以表格的方式来储存数据,提供给外界,即Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据。用法是继承ContentProvider,实现onCreate,query,update,insert,delete和getType方法,onCreate是负责创建时做一些初始化的工作,增删查改的方法就是对数据的查询和修改,getType是返回一个String,表示Uri请求的类型。注册完后就可以使用ContentResolver去请求指定的Uri。
3.文件
两个进程可以到同一个文件去交换数据,我们不仅可以保存文本文件,还可以将对象持久化到文件,从另一个文件恢复。要注意的是,当并发读/写时可能会出现并发的问题。
4.Broadcast
Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播,而需要跨进程通讯的应用程序可以监听这些广播。
5.AIDL方式
Service和Content Provider类似,也可以访问其他应用程序中的数据,Content Provider返回的是Cursor对象,而Service返回的是Java对象,这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务。
AIDL通过定义服务端暴露的接口,以提供给客户端来调用,AIDL使服务器可以并行处理,而Messenger封装了AIDL之后只能串行运行,所以Messenger一般用作消息传递。
6.Messenger
Messenger是基于AIDL实现的,服务端(被动方)提供一个Service来处理客户端(主动方)连接,维护一个Handler来创建Messenger,在onBind时返回Messenger的binder。
双方用Messenger来发送数据,用Handler来处理数据。Messenger处理数据依靠Handler,所以是串行的,也就是说,Handler接到多个message时,就要排队依次处理。
7.Socket
Socket方法是通过网络来进行数据交换,注意的是要在子线程请求,不然会堵塞主线程。客户端和服务端建立连接之后即可不断传输数据,比较适合实时的数据传输
二、Android线程间通信方式
一般说线程间通信主要是指主线程(也叫UI线程)和子线程之间的通信,主要有以下两种方式:
1.AsyncTask机制
AsyncTask,异步任务,也就是说在UI线程运行的时候,可以在后台的执行一些异步的操作;AsyncTask可以很容易且正确地使用UI线程,AsyncTask允许进行后台操作,并在不显示使用工作线程或Handler机制的情况下,将结果反馈给UI线程。但是AsyncTask只能用于短时间的操作(最多几秒就应该结束的操作),如果需要长时间运行在后台,就不适合使用AsyncTask了,只能去使用Java提供的其他API来实现。
2.Handler机制
Handler,继承自Object类,用来发送和处理Message对象或Runnable对象;Handler在创建时会与当前所在的线程的Looper对象相关联(如果当前线程的Looper为空或不存在,则会抛出异常,此时需要在线程中主动调用Looper.prepare()来创建一个Looper对象)。使用Handler的主要作用就是在后面的过程中发送和处理Message对象和让其他的线程完成某一个动作(如在工作线程中通过Handler对象发送一个Message对象,让UI线程进行UI的更新,然后UI线程就会在MessageQueue中得到这个Message对象(取出Message对象是由其相关联的Looper对象完成的),并作出相应的响应)。
三、Android两个子线程之间通信
面试的过程中,有些面试官可能会问Android子线程之间的通信方式,由于绝大部分程序员主要关注的是Android主线程和子线程之间的通信,所以这个问题很容易让人懵逼。
主线程和子线程之间的通信可以通过主线程中的handler把子线程中的message发给主线程中的looper,或者,主线程中的handler通过post向looper中发送一个runnable。但looper默认存在于main线程中,子线程中没有Looper,该怎么办呢?其实原理很简单,把looper绑定到子线程中,并且创建一个handler。在另一个线程中通过这个handler发送消息,就可以实现子线程之间的通信了。
子线程创建handler的两种方式:
方式一:给子线程创建Looper对象:
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Looper.prepare(); // 给这个Thread创建Looper对象,一个Thead只有一个Looper对象
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};
handler.sendEmptyMessage(1);
Looper.loop(); // 不断遍历MessageQueue中是否有消息
};
}).start();
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方式二:获取主线程的looper,或者说是UI线程的looper:
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){ // 区别在这!!!
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
};
handler.sendEmptyMessage(1);
};
}).start();
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